KR100782930B1 - Apparatus and method for relaying capability negotiation in a multi-hop relay broadband wireless access communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 노드가 상기 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 제 1 메시지를 수신한 상기 기지국이 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 상기 노드로 전송하는 과정과, 상기 제 2 메시지를 수신한 상기 노드가 상기 수신한 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 과정을 포함하여, 상기 노드의 중계국 동작 여부를 결정하는데 필요한 시그널링 절차를 제공할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for negotiating relay station function in a cellular communication system using a multi-hop relay method. The present invention relates to a first message including first relay capability information on whether a node supports the relay station capability. Configuring and transmitting to the base station, and whether the base station receiving the first message selects the node as a relay station, and according to the determination, second relay capability information on whether the node is selected as a relay station; Comprising a second message comprising the step of transmitting to the node, the node receiving the second message performs the role of a relay station or the role of a normal node according to the received second relay capability information A signaling procedure necessary for determining whether a relay station of the node is operating, There is an advantage that can be provided.
릴레이 통신 시스템, 중계국, 중계국 기능 협상 Relay communication system, relay station, relay station function negotiation
Description
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing the structure of a general IEEE 802.16e communication system;
도 2는 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,2 is a diagram schematically illustrating a structure of a broadband wireless communication system using a multi-hop relay scheme for expanding a base station service area;
도 3은 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,3 is a diagram schematically illustrating a structure of a broadband wireless communication system using a multi-hop relay scheme for increasing system capacity;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국과의 직접 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 기지국 간 신호 흐름을 도시하는 도면,4 is a diagram illustrating a signal flow between a node and a base station for negotiation of a relay station function support during direct communication with a base station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 상위 중계국과의 릴레이 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 상위 중계국, 기지국 간 신호 흐름을 도시하는 도면,5 is a diagram illustrating a signal flow between a node, an upper relay station, and a base station for negotiation of relay station function support during relay communication with an upper relay station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국과의 직접 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 기지국 간 신호 흐름을 도시하는 도면,6 is a diagram illustrating a signal flow between a node and a base station for negotiation of a relay station function support during direct communication with a base station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to another embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 상위 중계국과의 릴레이 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 상위 중계국, 기지국 간 신호 흐름을 도시하는 도면, 및FIG. 7 is a diagram illustrating a signal flow between a node, an upper relay station, and a base station for negotiation of relay station function support during relay communication with an upper relay station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to another embodiment of the present invention. , And
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 노드(혹은 상위 중계국 혹은 기지국)의 블록 구성을 도시하는 도면.8 is a block diagram of a node (or higher relay station or base station) according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 상위 중계국, 기지국 간 신호 흐름을 도시하는 도면.9 is a diagram illustrating a signal flow between a node, an upper relay station, and a base station for negotiation of relay station function support in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 중계국 기능을 협상하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a broadband wireless access communication system using a multi-hop relay scheme, and more particularly, to an apparatus and a method for negotiating relay station function.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활 발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하 'LAN'이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다. In the 4th Generation (hereinafter, referred to as '4G') communication system, providing users with services having various quality of service (QoS) with a transmission rate of about 100 Mbps. Active research is underway. In particular, in the current 4G communication system, broadband wireless access such as a wireless local area network (LAN) system and a wireless urban area network (MAN) system Access: Research is being actively conducted to support high-speed services in the form of guaranteeing mobility and quality of service (QoS) in a BWA communication system, and the representative communication system is IEEE (Institute of Electrical). and Electronics Engineers) 802.16a communication system and IEEE 802.16e communication system.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(Subscriber Station : 이하 'SS'라 칭함)가 고정된 상태, 즉 상기 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 상기 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(Mobile Station : 이하 'MS'이라 칭함)라고 칭하기로 한다.The IEEE 802.16a communication system and the IEEE 802.16e communication system are orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) for supporting a broadband transmission network on a physical channel of the wireless MAN system. (Orthogonal Frequency Division Multiple Access (hereinafter referred to as 'OFDMA')). The IEEE 802.16a communication system is a system currently considering only a single cell structure and a state in which a subscriber station (hereinafter referred to as SS) is fixed, that is, no mobility of the SS is considered. In contrast, the IEEE 802.16e communication system is a system that considers the mobility of the SS in the IEEE 802.16a communication system, and an SS having the mobility is referred to as a mobile station (hereinafter, referred to as an MS). .
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도 면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a general IEEE 802.16e communication system.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MS들(111, 113, 130, 151, 153)로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(110, 140)과 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153) 중 상기 MS(130)는 상기 셀(100)과 상기 셀(150)의 경계 지역, 즉 핸드오버(handover) 영역에 존재한다. 즉, 상기 MS(130)이 상기 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 기지국(140)이 관장하는 셀(150) 쪽으로 이동하면, 상기 MS(130)의 서빙 기지국(serving BS)은 상기 기지국(110)에서 상기 기지국(140)으로 변경된다.Referring to FIG. 1, the IEEE 802.16e communication system has a multi-cell structure, that is, a base station (BS) 110 having a
상기 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템은, 상기 도 1과 같이, 고정된 기지국과 MS 간에 직접 링크를 통해 시그널링 송수신이 이루어지므로 상기 기지국과 MS 간에 신뢰도가 높은 무선 통신 링크를 쉽게 구성할 수 있다. 하지만, 상기의 IEEE 802.16e 통신 시스템은 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성에 있어서 유연성이 낮으며, 따라서, 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서는 효율적인 통신 서비스를 제공하기 어렵다. In the general IEEE 802.16e communication system, as shown in FIG. 1, since signaling is transmitted and received through a direct link between a fixed base station and an MS, a reliable wireless communication link can be easily configured between the base station and the MS. However, the IEEE 802.16e communication system has a low flexibility in configuring a wireless network since the location of the base station is fixed, and thus, it is difficult to provide an efficient communication service in a wireless environment in which traffic distribution or call demands are severe.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 상기 802.16e 통신 시스템과 같은 일반 셀룰라 무선 통신 시스템에 고정된 중계국(relay station) 혹은 이동성을 갖는 중계국 혹은 일반 MS들을 이용하여 다중 홉 릴레이 형태의 데이터 전달 방식을 적용할 수 있다. 이로써, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 환경 변화에 신속하게 대응하여 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 된다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 셀 서비스 영역을 확장시키고 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 즉, 기지국과 MS 간 채널 상태가 열악한 경우, 상기 기지국과 MS 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 릴레이 경로를 구성함으로써, 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 MS에게 제공할 수 있다. 또한, 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용함으로써, 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다.In order to overcome this disadvantage, a multi-hop relay data transfer scheme may be applied to a general cellular wireless communication system such as the 802.16e communication system using a relay station, a relay station having a mobility, or a general MS. have. As a result, the wireless communication system using the multi-hop relay scheme can quickly reconfigure the network in response to environmental changes, and more efficiently operate the entire wireless network. A wireless communication system using the multi-hop relay scheme can expand a cell service area and increase system capacity. That is, when the channel state between the base station and the MS is poor, by providing a relay station between the base station and the MS to configure a multi-hop relay path through the relay station, it is possible to provide a more excellent radio channel to the MS. In addition, by using the multi-hop relay scheme in a cell boundary region having a poor channel state from a base station, it is possible to provide a faster data channel and expand a cell service area.
도 2는 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a structure of a broadband wireless communication system using a multi-hop relay scheme.
상기 도 2를 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(200)과 셀(240)을 가지며, 상기 셀(200)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(210)과, 상기 셀(240)을 관장하는 기지국(250)과, 상기 셀(200) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(211, 213)과, 상기 기지국(210)이 관리하지만 상기 셀(200) 영역 밖의 영역(230)에 존재하는 다수의 MS들(221, 223)과, 상기 기지국(210)과 상기 영역(230)에 존재하는 MS(221, 223)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(220)과, 상기 셀(240) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(251, 253, 255)과, 상기 기지국(250)이 관리하지만 상기 셀(240) 영역 밖의 영역(270)에 존재하는 다수의 MS들(261, 263)과, 상기 기지국(250)과 상기 영역(270) 에 존재하는 MS(261, 263)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(260)으로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(210, 250)과 상기 중계국들(220, 260)및 상기 MS들(211, 213, 221, 223, 251, 253, 255, 261, 263) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 이때, 상기 셀(200) 영역에 포함되는 상기 MS들(211, 213)과 상기 중계국(220)은 상기 기지국(210)과 신호를 직접 송수신할 수 있지만, 상기 영역(230)에 존재하는 MS들(221, 223)은 상기 기지국(210)과 신호를 직접 송수신하지 못한다. 따라서, 상기 중계국(220)은 상기 영역(230)을 관장하며, 상기와 같이 신호를 직접 송수신하지 못하는 상기 기지국(210)과 상기 MS들(221, 223) 간의 신호를 릴레이 하고, 상기 MS들(221, 223)은 상기 중계국(220)을 통해서 상기 기지국(210)과 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 셀(240) 영역에 포함되는 MS들(251, 253, 255)과 상기 중계국(260)은 상기 기지국(250)과 신호를 직접 송수신할 수 있지만, 상기 영역(270)에 존재하는 MS들(261, 263)은 상기 기지국(250)과 신호를 직접 송수신하지 못한다. 따라서, 상기 중계국(260)은 상기 영역(270)을 관장하며, 상기와 같이 신호를 직접 송수신하지 못하는 상기 기지국(250)과 상기 MS들(261, 263) 간의 신호를 릴레이 하고, 상기 MS들(261, 263)은 상기 중계국(260)을 통해서 상기 기지국(250)과 신호를 송수신할 수 있다. Referring to FIG. 2, the multi-hop relay wireless communication system has a multi-cell structure, that is, a base station (BS) having a
도 3은 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a structure of a broadband wireless communication system using a multi-hop relay scheme for increasing system capacity.
상기 도 3을 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 기지국(310)과 다수의 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)과 상기 기지국과 상기 MS 간 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국들(320, 330)로 구성된다. 여기서, 상기 기지국(310)과 상기 중계국들(320,330) 및 상기 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 상기 기지국(310)은 셀(300)을 관장하며, 상기 셀(300) 영역에 포함되는 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)과 중계국들(320, 330)은 상기 기지국(310)과 신호를 직접 송수신할 수 있다. 하지만, 상기 일부 MS들(321, 323, 331, 333)과 같이 상기 MS가 상기 셀(300) 가장자리 가까이에 위치한 경우, 상기 기지국(310)과 상기 일부 MS들(321, 323, 331, 333) 간의 직접 링크의 수신 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio : 이하 'SNR'이라 칭함)는 낮을 수 있다. 따라서, 상기 중계국(320)은 상기 기지국(310)과 상기 MS들(321, 323)의 유니캐스트 트래픽을 릴레이 하고, 상기 MS들(321, 323)은 상기 중계국(320)을 통해서 상기 기지국(310)과 유니캐스트 트래픽을 송수신할 수 있다. 또한, 상기 중계국(330)은 상기 기지국(310)과 상기 MS들(331, 333)의 유니캐스트 트래픽을 릴레이 하고, 상기 MS들(331, 333)은 상기 중계국(330)을 통해서 상기 기지국(310)과 유티캐스트 트래픽을 송수신할 수 있다. 즉, 상기 중계국들(320, 330)은 상기 MS들(321, 323, 331, 333)에게 고속의 데이터 전송 경로를 제공함으로써, 상기 MS들의 유효 전송률을 높이고 시스템 용량을 증대시킬 수 있게 된다. Referring to FIG. 3, the multi-hop relay wireless communication system provides a base station 310 and a plurality of MSs 311, 313, 321, 323, 331, and 333 and a multi-hop relay path between the base station and the MS. It consists of the relay stations (320, 330). Here, signal transmission and reception between the base station 310 and the relay stations 320 and 330 and the MSs 311, 313, 321, 323, 331 and 333 are performed using the OFDM / OFDMA scheme. The base station 310 manages the
여기서, 상기 도 2 혹은 도 3의 다중 홉 릴레이를 사용하는 광대역 무선 통신 시스템을 구성하는 중계국들(220, 260, 320, 330)은 각 기지국들(210, 250, 310)이 설치하고 관리하는 인프라 스트럭처(infrastructure) 중계국이거나, 상기 SS 혹은 MS와 같은 이동 단말기가 릴레이 기능을 지원하는 클라이언트(client) 중계국일 수 있다. 또한, 상기 중계국들(220, 260, 320, 330)은 이동성이 없는 고정 중계국이거나, 노매딕(nomadic)한 특성을 갖는 노매딕 중계국이거나, 상기 MS와 같은 이동성을 갖는 이동 중계국일 수 있다. Here, the relay stations 220, 260, 320, 330 constituting the broadband wireless communication system using the multi-hop relay of FIG. 2 or 3 are installed and managed by the base stations 210, 250, 310. An infrastructure relay station or the mobile terminal such as the SS or the MS may be a client relay station supporting a relay function. In addition, the relay stations 220, 260, 320, and 330 may be fixed relay stations without mobility, nomadic relay stations with nomadic characteristics, or mobile relay stations with mobility such as the MS.
상기와 같이 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 릴레이를 지원할 수 있는 중계국은 상기 기지국에 의해 선택되며, 상기 기지국은 상기 무선 통신 시스템의 용량 증대, 상기 기지국의 서비스 영역 확대 등의 기준을 가지고 잠재 중계국을 중계국으로 선정할 수 있다. 따라서, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국이 상기 잠재 중계국과의 초기 접속 절차를 수행하는 중에 상기 잠재 중계국을 인지하고 상기 잠재 중계국과의 중계국 기능 지원을 협상할 수 있는 방법 및 절차를 정의할 필요가 있다. In the wireless communication system using the multi-hop relay scheme as described above, a relay station capable of supporting a relay between the terminal and the base station is selected by the base station, and the base station increases the capacity of the wireless communication system and expands the service area of the base station. A potential relay station can be selected as a relay station with the criteria of. Accordingly, in the wireless communication system using the multi-hop relay method, the base station recognizes the potential relay station and performs negotiation with the potential relay station for support during the initial access procedure with the potential relay station. You need to define the procedure.
본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 초기 접속 절차를 수행하는 노드의 중계국 기능 지원 여부를 알리기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for notifying whether a node performing an initial access procedure supports a relay station function in a broadband wireless access communication system using a multi-hop relay scheme.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 기지국이 초기 접속 절차를 수행하는 잠재 중계국을 인지하고 상기 잠재 중계국과의 중계국 기능 지원 협상을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for recognizing a potential relay station performing an initial access procedure by a base station in a broadband wireless access communication system using a multi-hop relay method, and performing relay station function support negotiation with the potential relay station. In providing.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 노드가 상기 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 제 1 메시지를 수신한 상기 기지국이 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 상기 노드로 전송하는 과정과, 상기 제 2 메시지를 수신한 상기 노드가 상기 수신한 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for negotiating a relay station function in a communication system comprises a first message including first relay capability information on whether a node supports the relay station capability of the node; Determining whether to select the node as a relay station, and transmitting second relay capability information on whether the node is selected as a relay station according to the determination. Constructing and transmitting a second message to the node; and receiving, by the node receiving the second message, a role of a relay station or a role of a general node according to the received second relay capability information. Characterized in that it comprises a.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 노드가 상기 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 상위 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 제 1 메시지를 수신한 상기 상위 중계국이 상기 노드의 중계국 기능 지원 가능 여부를 판단하고, 상기 노드의 중계국 기능 지원이 가능하다고 판단될 시, 상기 노드의 제 1 중계 능력 정보와 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 제 2 메시지를 수신한 상기 기지국이 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보와 상기 노드의 식별자 정보를 포함하는 제 3 메시지를 구성하여 상기 상위 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 제 3 메시지를 수신한 상기 상위 중계국이 상기 제 2 중계 능 력 정보를 포함하는 제 4 메시지를 구성하여 상기 노드로 전송하는 과정과, 상기 제 4 메시지를 수신한 상기 노드가 상기 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for negotiating relay station function in a communication system includes a first message including first relay capability information on whether a node supports relay station capability of the node; Configuring and transmitting to the upper relay station, and when the upper relay station receiving the first message determines whether the node supports the relay station function, and determines that the node supports the relay station function, Constructing a second message including first relay capability information and identifier information, and transmitting the second message to a base station; determining whether the base station receiving the second message selects the node as a relay station; Second relay capability information on whether the node is selected as a relay station and identifier information of the node. Constructing and transmitting a third message to the upper relay station; and transmitting, to the node, a fourth message including the second relay capability information by the upper relay station receiving the third message. And performing, by the node receiving the fourth message, a role of a relay station or a role of a general node according to the second relay capability information.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 장치는, 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 상기 노드와, 상기 노드로부터 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 상기 노드로 전송하는 상기 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, an apparatus for negotiating a relay station function in a communication system comprises a first message including first relay capability information on whether a node supports relay station capability to a base station; And when receiving a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station from the base station, performs a role of a relay station or a role of a general node according to the second relay capability information. Determining whether to select the node as a relay station when the first message is received from the node, and receiving second relay capability information on whether the node is selected as the relay station according to the determination. And comprising the base station constructing a second message comprising the message and transmitting the message to the node. It shall be.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 장치는, 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 상위 중계국으로 전송하고, 상위 중계국으로부터 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 4 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 노드와, 상기 노드로부 터 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 노드의 중계국 기능 지원 가능 여부를 판단하고, 상기 노드의 중계국 기능 지원이 가능하다고 판단될 시, 상기 노드의 제 1 중계 능력 정보와 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 기지국으로 전송한 후, 상기 기지국으로부터 상기 제 2 중계 능력 정보와 상기 노드의 식별자 정보를 포함하는 제 3 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 4 메시지를 구성하여 상기 노드로 전송하는 상기 상위 중계국과, 상기 상위 중계국으로부터 제 2 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 메시지를 이용하여 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보와 상기 노드의 식별자 정보를 포함하는 제 3 메시지를 구성하여 상기 상위 중계국으로 전송하는 상기 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, an apparatus for negotiating a relay station function in a communication system comprises a first message including first relay capability information on whether a node supports relay station capability or not; When a fourth message is transmitted to a relay station and a fourth message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station is received from an upper relay station, the relay station performs a role of a relay station or a general node according to the second relay capability information. When a node that performs the role of and the first message is received from the node, it is determined whether the node supports the relay station function using the first message, and the relay station function is supported by the node. If necessary, construct a second message including first relay capability information and identifier information of the node to the base station. After transmitting, when a third message including the second relay capability information and identifier information of the node is received from the base station, a fourth message including the second relay capability information is configured and transmitted to the node. When a second message is received from the upper relay station and the upper relay station, it is determined whether to select the node as a relay station using the second message, and whether or not the node is selected as the relay station according to the determination. And the base station constructing a third message including second relay capability information and identifier information of the node and transmitting the same to the upper relay station.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 노드가 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 상기 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하는 과정과, 상기 제 1 메시지를 상위 중계국 혹은 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 상위 중계국 혹은 기지국으로부터 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 과정과, 상기 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for a node to negotiate a relay station function in a communication system comprises a first message including first relay capability information on whether the node supports the relay station capability. And transmitting a first message to an upper relay station or a base station, and receiving a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station from the upper relay station or the base station. And performing a role of a relay station or a role of a general node according to the second relay capability information.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 기 지국이 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 노드 혹은 상위 중계국으로부터 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하는 과정과, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하는 과정과, 상기 구성한 제 2 메시지를 상기 노드 혹은 상기 상위 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for a base station to negotiate a relay station function in a communication system comprises: a first relay capability information on whether a relay station capability is supported from a node or an upper relay station; When the message is received, determining whether to select the node as a relay station, constructing a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station according to the determination; And transmitting the configured second message to the node or the upper relay station.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 상위 중계국이 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 노드로부터 상기 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 노드의 중계국 기능 지원 가능 여부를 판단하는 과정과, 상기 노드의 중계국 기능 지원이 가능하다고 판단될 시, 상기 노드의 제 1 중계 능력 정보와 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보와 상기 노드의 식별자 정보를 포함하는 제 3 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 4 메시지를 구성하여 상기 노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for a higher relay station to negotiate a relay station function in a communication system includes: a first relay capability information on whether the node supports the relay station capability of the node; When the message is received, determining whether the node supports the relay station function using the first message, and when it is determined that the node supports the relay station function, the first relay capability information and the identifier of the node. Constructing and transmitting a second message including information to the base station; and receiving a third message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station and identifier information of the node from the base station. And constructing a fourth message including the second relay capability information to the node. It characterized in that it comprises.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 노드가 상기 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 상위 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 상위 중계국이 상기 제 1 메시지를 기지국으로 포 워딩하는 과정과, 상기 제 1 메시지를 수신한 기지국이 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 상기 상위 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 상위 중계국이 상기 제 2 메시지를 상기 노드로 포워딩하는 과정과, 상기 제 2 메시지를 수신한 상기 노드가 상기 수신한 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for negotiating a relay station function in a communication system includes a first message including information on whether the node supports relay station capability of the node; Configure and transmit the first message to the base station, and determine whether or not the base station receiving the first message selects the node as the relay station. Forming a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station according to the determination, and transmitting the second message to the upper relay station, and forwarding the second message to the node by the upper relay station; And the node receiving the second message according to the received second relay capability information. It characterized by comprising the step serving as the gyeguk or act as a common node.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 중계국 기능을 협상하기 위한 장치는, 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지를 구성하여 상위 중계국으로 전송하고, 상기 상위 중계국으로부터 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 중계 능력 정보에 따라 중계국의 역할을 수행하거나 일반 노드의 역할을 수행하는 노드와, 상기 노드로부터 상기 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 제 1 메시지를 기지국으로 포워딩하고, 상기 기지국으로부터 상기 제 2 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 메시지를 상기 노드로 포워딩하며, 상기 기지국으로부터 지시 메시지(INDICATE MSG)가 수신될 시, 상기 지시 메시지를 이용하여 상기 노드의 제 2 중계 능력 정보를 획득하는 상기 상위 중계국과, 상기 상위 중계국으로부터 상기 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 상기 상위 중계국으로 전송한 후, 상기 제 2 중계 능력 정보 및 상기 노드와 상위 중계국이 통신을 수행하는데 필요한 파라미터 정보를 포함하는 상기 지시 메시지(INDICATE MSG)를 상기 상위 중계국으로 전송하는 상기 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, an apparatus for negotiating relay station function in a communication system comprises a first message including first relay capability information on whether a node supports relay station capability. When a second message is transmitted to an upper relay station and a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station is received from the upper relay station, the relay station performs a role of a relay station according to the second relay capability information. A node that serves as a general node, and when the first message is received from the node, forwards the first message to a base station, and when the second message is received from the base station, the second message; Forwarding to the node, and when the indication message (INDICATE MSG) is received from the base station, Determine whether to select the node as a relay station using the first message when the first relay station acquires second relay capability information of the node using the first relay station and the first message is received from the upper relay station. In response to the determination, a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station is configured and transmitted to the upper relay station, and then the second relay capability information and the node and the upper relay station communicate with each other. And the base station for transmitting the indication message (INDICATE MSG) including parameter information necessary for performing to the upper relay station.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 상위 중계국이 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 노드로부터 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 제 1 메시지를 기지국으로 포워딩하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지가 수신될 시, 상기 제 2 메시지를 상기 노드로 포워딩하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for a higher relay station to negotiate a relay station function in a communication system includes: a first relay capability information on whether a node supports relay station capability of a node; When the first message is received, forwarding the first message to a base station; and when receiving a second message including second relay capability information on whether the node is selected as a relay station from the base station, And forwarding the 2 message to the node.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 통신시스템에서 기지국이 중계국 기능을 협상하기 위한 방법은, 상위 중계국으로부터 노드의 중계국 능력 지원 여부에 대한 제 1 중계 능력 정보를 포함하는 제 1 메시지가 수신될 시, 상기 노드를 중계국으로 선택할 것인지 여부를 결정하는 과정과, 상기 결정에 따라 상기 노드가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 제 2 중계 능력 정보를 포함하는 제 2 메시지를 구성하여 상기 상위 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 제 2 중계 능력 정보 및 상기 노드와 상위 중계국이 통신을 수행하는데 필요한 파라미터 정보를 포함하는 지시 메시지(INDICATE MSG)를 상기 상위 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for a base station to negotiate a relay station function in a communication system comprises: a first relay capability information on whether a node supports relay station capability from an upper relay station; When the first message is received, a process of determining whether to select the node as a relay station and a second message including second relay capability information on whether or not the node is selected as a relay station according to the determination are made. Transmitting to the upper relay station an indication message (INDICATE MSG) including the second relay capability information and parameter information necessary for the node and the upper relay station to communicate with the upper relay station. It is done.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에서 초기 접속 절차를 수행하는 노드(node)가 서빙 기지국(serving base station)과의 중계국 기능 지원 협상을 수행하기 위한 시그널링 절차를 제안한다. According to the present invention, a node performing an initial access procedure in a broadband wireless access (BWA) communication system using a multi-hop relay scheme performs negotiation for supporting a relay station function with a serving base station. We propose a signaling procedure for this.
여기서, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은, 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 사용하는 통신 시스템이다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하며, 다중 셀(multi-cell) 구조를 지원하여 MS의 이동성을 지원하는 통신 시스템이다.Here, the broadband wireless access communication system using the multi-hop relay scheme, for example, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme or orthogonal frequency division multiple access (ORDM). Access (hereinafter referred to as 'OFDMA') is a communication system that uses. Since the multi-hop wireless access communication system using the multi-hop relay method uses the OFDM / OFDMA method, high-speed data transmission is possible by transmitting a physical channel signal using a plurality of sub-carriers. It is a communication system that supports mobility of MS by supporting (multi-cell) structure.
이하 설명은 광대역 무선접속 통신시스템을 예로 설명하지만, 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 통신시스템이라면 동일하게 적용될 수 있다.In the following description, a broadband wireless access communication system is described as an example, but the present invention may be equally applicable to a communication system using a multi-hop relay method.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국과의 직접 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 기지국 간 신호 흐름을 도시하고 있다. 4 is a diagram illustrating a signal flow between a node and a base station for negotiation of a relay station function support during direct communication with a base station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 노드(400)는 411단계에서 파워 온 됨에 따라 기지국(410)을 서빙국(serving station)으로 판단하고 상기 기지국(410)에서 전송하는 하향링크 프리앰블(preamble)을 수신하여 상기 기지국과의 시스템 동기를 획득한다. 이후, 상기 노드(400)는 413단계에서 상기 기지국(410)과의 초기 레인징 절차를 수행하고, 415단계에서 상기 기지국(410)과 기본 능력 협상 절차를 수행하기 위해 상기 기지국(410)으로 SBC-REQ 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 SBC-REQ 메시지는 상기 노드(400)가 상기 기지국(410)과의 통신을 수행하기 위해 지원할 수 있는 기본 능력 정보, 예를 들어, 물리 계층 파라미터 등을 포함한다. 또한, 상기 SBC-REQ 메시지는 본 발명에 따른 상기 노드(400)의 중계국 능력 지원 여부에 대한 중계 능력 정보를 포함한다. Referring to FIG. 4, first, as the
여기서, 본 발명에 따른 상기 SBC-REQ 메시지에 포함된 중계 능력 정보는 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다.Here, the relay capability information included in the SBC-REQ message according to the present invention is as shown in Table 1 below.
상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 중계 능력 인코딩 정보는 상기 인코딩의 이름(RS capability), 상기 인코딩의 타입(To be determined : 이하 'TBD'라 칭함), 상기 인코딩의 크기(1 바이트), 상기 인코딩 값을 포함한다. 상기 RS capability(중계국 능력)의 인코딩 값 중 Bit #0은 상기 노드(400)의 중계국 기능 지원 여부를 나타낸다. 여기서, 상기 Bit #0이 0인 경우에는 상기 노드(400)가 중계국 기능을 지원하지 않음을 의미하며, 이 경우, 상기 RS capability의 인코딩 값의 나머지 7개 비트 값은 0으로 설정되어야 한다. 만약, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #0이 1인 경우에는 상기 노드(400)가 중계국 기능을 지원함을 의미한다. 또한, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #1에서 Bit #5는 상기 노드(400)가 고정 중계국의 기능을 지원하는지 혹은 노매딕 중계국의 기능을 지원하는지 혹은 이동 중계국의 기능을 지원하는지 혹은 인프라 스트럭처 중계국의 기능을 지원하는지 혹은 클라이언트 중계국의 기능을 지원하는지 여부를 나타낸다. As shown in Table 1, the relay capability encoding information according to the present invention includes the name of the encoding (RS capability), the type of encoding (hereinafter referred to as 'TBD'), and the size of the encoding. (1 byte), contains the encoding value. Bit # 0 of the encoding value of the RS capability indicates whether the
이후, 상기 기지국(410)은 상기 SBC-REQ 메시지를 수신하고, 417단계에서 상기 노드(400)를 중계국으로 선택할 것인지 결정한다. 여기서, 상기 중계국 선택에 필요한 기준은 상기 기지국의(410) 서비스 영역 확대 또는 시스템 용량 증대 등을 포함할 수 있다. 이후, 상기 기지국(410)은 419단계에서 상기 SBC-REQ 메시지에 대한 응답으로 상기 417단계의 결정 사항을 포함하는 SBC-RSP 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 SBC-RSP 메시지는 상기 SBC-REQ 메시지에 포함된 파라미터에 상응하는 파라미터를 모두 포함한다. 예를 들어, 상기 기지국(410)이 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-REQ 메시지를 수신한 경우, 상기 기지국(410)은 상기 <표 1>의 중계 능력 정보에 상응하는 파라미터를 포함하는 SBC-RSP 메시지를 전송해야 한다.In
여기서, 본 발명에 따른 SBC-RSP 메시지에 포함된, 상기 <표 1>의 중계 능력 정보에 상응하는 파라미터는 하기 <표 2>에 나타낸 바와 같다. Here, the parameters corresponding to the relay capability information of <Table 1> included in the SBC-RSP message according to the present invention are as shown in Table 2 below.
상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 중계 능력 인코딩 정보는 상기 인코딩의 이름(RS capability), 상기 인코딩의 타입(TBD), 상기 인코딩의 크기(1 바이트), 상기 인코딩 값을 포함한다. 여기서, 상기 RS capability(중계국 능력)의 인코딩 값 중 Bit #0은 상기 기지국(410)이 상기 노드(400)를 중계국으로 선택하는지의 여부를 나타낸다. 여기서, 상기 Bit #0이 0인 경우는 상기 기지국(410)이 상기 노드(400)의 중계국 기능을 허용하지 않음을 의미하며, 따라서, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 나머지 7개 비트 값은 0으로 설정되어야 한다. 상기 RS capability의 인코딩 값의 Bit #0이 1인 경우에는 상기 기지국(410)이 상기 노드(400)의 중계국 기능을 허용함을 의미하며, 여기서, 상기 Bit #0이 1인 SBC-RSP 메시지를 수신한 상기 노드(400)는 중계국으로서 동작하게 된다. 여기서, 상기 415단계에서 상기 기지국(410)이 수신한 SBC-REQ 메시지의 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #0이 1이 아닌 경우에는 상기 노드(400)가 중계국 기능을 지원하지 않으므로 상기 기지국(410)은 상기 SBC-RSP 메시지의 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #0을 1로 설정해서는 안 된다. As shown in Table 2, the relay capability encoding information according to the present invention includes the name of the encoding (RS capability), the encoding type (TBD), the encoding size (1 byte), and the encoding value. Include. Here, Bit # 0 among encoding values of the RS capability indicates whether the
또한, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #1에서 Bit #5는 상기 노드(400)의 고정 중계국 기능을 허용하는지 혹은 노매딕 중계국 기능을 허용하는지 혹은 이동 중계국 기능을 허용하는지 혹은 인프라 스트럭처 중계국 기능을 허용하는지 혹은 클라이언트 중계국 기능을 허용하는지 여부를 나타낸다. 여기서, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #1에서 Bit #5는 상기 415단계에서 수신한 SBC-REQ 메시지의 RS capability 인코딩 정보에 상응하게 설정되어야 하며, 상기 노드(400)가 지원하지 않는 기능에 대해서는 상기 상응하는 비트 값을 0으로 설정해야 한다. In addition,
한편, 상기 <표 1>의 SBC-REQ 메시지에 포함된 중계 능력 정보와 상기 <표 2>의 SBC-RSP 메시지에 포함된 중계 능력 정보는 동일한 인코딩 타입을 가질 수 있으며, 본 발명에서는 상기 각 메시지에 포함된 중계 능력 정보의 의미를 구분하기 위해 두 개의 표로 분리하여 설명하였다.Meanwhile, the relay capability information included in the SBC-REQ message of Table 1 and the relay capability information included in the SBC-RSP message of Table 2 may have the same encoding type. In order to distinguish the meaning of the relay capability information included in the description, the description is divided into two tables.
이후, 상기 415단계 내지 419단계를 통한 기본 기능 협상 절차를 완료한 상기 노드(400)와 상기 기지국(410)은 421단계에서 통신에 필요한 인증 절차를 수행한다. 상기 인증 절차는 상기 415단계 내지 419단계에서 결정된 중계국 기능 지원 여부에 따라 달라질 수 있으며, 상기 인증 절차는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이후, 상기 노드(400)는 423단계에서 상기 기지국(410)으로의 등록 절차를 수행한다.Thereafter, the
상기 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 상위 중계국과의 릴레이 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 상위 중계국, 기지국 간 신호 흐름을 도시하고 있다.FIG. 5 illustrates a signal flow between a node, an upper relay station, and a base station for negotiation of relay station function support during relay communication with an upper relay station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to an embodiment of the present invention. .
상기 도 5를 참조하면, 먼저 노드(500)는 511단계에서 파워 온 됨에 따라 상위 중계국(540)을 서빙국으로 판단하고 상기 상위 중계국(540)에서 전송하는 하향링크 프리앰블을 수신하여 상기 상위 중계국과의 시스템 동기를 획득한다. 이후, 상기 노드(500)는 513단계에서 상기 상위 중계국(540)과의 초기 레인징 절차를 수행하고, 515단계에서 상기 상위 중계국(540)과 기본 능력 협상 절차를 수행하기 위해 SBC-REQ 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 SBC-REQ 메시지는 물리 계층 파라미터 등 상기 노드(500)가 지원할 수 있는 기본 능력 정보를 포함하며, 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함한다. 이후, 상기 상위 중계국(540)은 517단계에서 상기 수신된 SBC-REQ 메시지로부터 상기 노드(500)의 중계국 기능 지원 여부를 판단한다. Referring to FIG. 5, the
상기 노드(500)가 중계국 기능을 지원할 수 있다고 판단될 시, 상기 상위 중계국(540)은 519단계로 진행하여 상기 기지국(510)으로 상기 노드(500)의 중계 능력 정보를 알리기 위해 SBC-REQ 메시지를 전달한다. 상기 SBC-REQ 메시지는 상기 노드(500)를 식별할 수 있는 식별자 정보와, 상기 515단계에서 수신한 SBC-REQ 메시지에 포함된 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함한다. 여기서, 상기 식별자 정보는 노드(500)의 MAC 주소나 상기 노드에게 할당된 기본 연결 식별자(Basic CID) 등이 될 수 있다. If it is determined that the
이후, 상기 기지국(510)은 상기 노드(500)의 중계 능력 정보를 수신하고, 521단계에서 상기 노드(500)를 중계국으로 선택할 것인지 결정한다. 상기 중계국 결정을 위한 기준은 상기 기지국(510)의 서비스 영역 확대 및 시스템 용량 증대 등을 포함할 수 있다. 이후, 상기 기지국(510)은 523단계로 진행하여 상기 521단계의 결정 사항을 포함하는 SBC-RSP 메시지를 상위 중계국(540)으로 전달한다. 이때, 상기 SBC-RSP 메시지는 상기 노드(500)의 식별자 정보와 상기 521단계의 결정 사항을 나타내는 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 SBC-RSP 메시지에 포함된 상기 <표 2>의 중계 능력 정보에는 상기 노드(500)가 중계국 기능을 수행할 수 있는지 여부가 표시된다. Thereafter, the
이후, 상기 상위 중계국(540)은 상기 SBC-RSP 메시지를 수신하고, 525단계에서 상기 기지국(510)이 결정한 상기 <표 2>의 중계 능력 정보와 상기 515단계의 SBC-REQ 메시지에 포함된 노드(500)의 다른 기본 기능 정보에 상응하는 정보를 포함하는 SBC-RSP 메시지를 구성하여 이를 상기 노드(500)에게 전송한다. 이때, 상기 노드(500)가 상기 <표 2>의 RS capability 인코딩 값의 Bit #0이 1인 SBC-RSP 메시지를 수신하면, 상기 노드(500)는 중계국으로서 동작하게 된다.Thereafter, the
여기서, 상기 519단계와 523단계에서 상위 중계국(540)과 기지국(510)이 노드(500)의 중계 능력 정보를 전송하는 방법은 상기에서 설명한 SBC-REQ/RSP 메시지가 아닌 새로운 메시지를 이용할 수 있으며, 이때 상기 새로운 메시지는 노드(500)의 식별자와 상기 노드(500)의 중계 능력 정보를 포함할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 노드(500)의 중계국 기능이 허용된 경우에는 상기 중계 능력 정보 외에 상기 노드(500)의 프리앰블 정보가 상기 중계 능력 정보를 제공하는 메시지 내에 포함될 수 있다.Here, in
이후, 상기 515단계 내지 525단계의 기본 기능 협상 절차를 완료한 상기 노드(500)와 상기 상위 중계국(540)과 상기 기지국(510)은 527단계에서 통신에 필요한 인증 절차를 수행한다. 여기서, 상기 인증 절차는 상기 기본 기능 협상 절차에서 결정된 상기 노드(500)의 중계국 기능 여부에 따라 달라질 수 있으며, 상기 인증 절차는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이후, 상기 노드(500)는 529단계에서 상기 상위 중계국(540)을 통해서 상기 기지국(510)으로의 등록 절차를 수행한다.Thereafter, the
한편, 상위 중계국(540)이 상기 RS capability의 인코딩 값의 Bit #0이 0으로 설정된 상기 515단계의 SBC-REQ 메시지를 수신하면, 상기 상위 중계국(540)은 상기 노드(500)가 중계국 기능을 지원할 수 없다고 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 기지국(510)이 상기 노드(500)의 중계국 기능 설정을 결정하는 과정이 불필요하므로 상기 519단계와 523단계는 생략할 수 있다.On the other hand, when the
상기 도 4와 도 5에서는 노드가 초기 접속 절차 중 기본 능력 협상 절차에서 상기 SBC-REQ 메시지 및 SBC-RSP 메시지의 교환을 통해 중계국 기능 지원을 결정하는 과정에 대해 설명하였다. 상기 중계국 기능 지원 협상 과정은 상기 기본 능력 협상 절차 외에 다른 초기 접속 절차 중에 수행할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시 예로서 하기 도 6과 도 7을 참조하여 중계국 기능 지원 협상 과정을 등록 절차 중에 수행하는 동작을 설명하기로 한다. 4 and 5 illustrate a process in which a node determines support for a relay station function by exchanging the SBC-REQ message and the SBC-RSP message in a basic capability negotiation procedure of an initial access procedure. The relay station function support negotiation process may be performed during the initial access procedure other than the basic capability negotiation procedure. As another embodiment of the present invention, the relay station function support negotiation process is performed during the registration procedure with reference to FIGS. 6 and 7. The operation will be described.
상기 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국과의 직접 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 기지국 간 신호 흐름을 도시하고 있다. 6 illustrates a signal flow between a node and a base station for negotiation of a relay station function support during direct communication with a base station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to another embodiment of the present invention.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 노드(600)는 611단계에서 파워 온 됨에 따라 기지국(610)을 서빙국으로 판단하고 상기 기지국(610)에서 전송하는 하향링크 프리앰블(preamble)을 수신하여 상기 기지국과의 시스템 동기를 획득한다. 이후, 상기 노드(600)는 613단계에서 상기 기지국(610)과의 초기 레인징 절차를 수행하고, 615단계에서 상기 기지국(610)과 SBC-REQ 메시지 및 SBC-RSP 메시지를 교환함으로써 기본 능력 협상 절차를 수행한다. 여기서, 상기 SBC-REQ 메시지 및 SBC-RSP 메시지는 상기 노드(600)가 상기 기지국(610)과의 통신을 수행하기 위해 지원할 수 있는 기본 능력 정보, 예를 들어, 물리 계층 파라미터 등을 포함한다. 이후, 상기 노드(600)는 617단계에서 상기 기지국(610)과 통신에 필요한 인증 절차를 수행한다. Referring to FIG. 6, the
이후, 상기 노드(600)는 619단계에서 상기 기지국(610)으로의 등록 절차를 수행하기 위해 REG-REQ 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 REG-REQ 메시지는 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같은 상기 노드(600)의 중계국 능력 지원 여부에 대한 중계 능력 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 기지국(610)은 상기 REG-REQ 메시지를 수신하고, 621단계에서 상기 노드(600)를 중계국으로 선택할 것인지 결정한다. 여기서, 상기 중계국 선택에 필요한 기준은 상기 기지국의(610) 서비스 영역 확대 및 시스템 용량 증대 등을 포함할 수 있다. 이후, 상기 기지국(610)은 623단계에서 상기 REG-REQ 메시지에 대한 응답으로 상기 621단계의 결정 사항을 포함하는 REG-RSP 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 REG-RSP 메시지는 상기 REG-REQ 메시지에 포함된 파라미터에 상응하는 파라미터를 모두 포함한다. 예를 들어, 상기 기지국(610)이 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 REG-REQ 메시지를 수신한 경우, 상기 <표 1>의 중계 능력 정보에 상응하는 파라미터를 포함하는, 즉 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함한 REG-RSP 메시지를 전송해야 한다. 상기 <표 2>의 RS capability(중계국 능력)의 인코딩 값 중 Bit #0이 1인 경우에는 상기 기지국(610)이 상기 노드(600)의 중계국 기능을 허용함을 의미하며, 여기서, 상기 Bit #0이 1인 REG-RSP 메시지를 수신한 상기 노드(600)는 중계국으로서 동작하게 된다. 혹은, 상기 619단계에서 상기 기지국(610)이 수신한 REG-REQ 메시지의 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #0이 1이 아닌 경우에는 상기 노드(600)가 중계국 기능을 지원하지 않으므로 상기 기지국(610)은 상기 REG-RSP 메시지의 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #0을 1로 설정해서는 안 된다. In
또한, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #1에서 Bit #5는 상기 노드(600)의 고정 중계국 기능을 허용하는지 혹은 노매딕 중계국 기능을 허용하는지 혹은 이동 중계국 기능을 허용하는지 혹은 인프라 스트럭처 중계국 기능을 허용하는지 혹은 클라이언트 중계국 기능을 허용하는지 여부를 나타낸다. 여기서, 상기 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #1에서 Bit #5는 상기 619단계에서 수신한 REG-REQ 메시지의 RS capability 인코딩 정보에 상응하게 설정되어야 하며, 상기 노드(600)가 지원하지 않는 기능에 대해서는 상기 상응하는 비트 값을 0으로 설정해야 한다. In addition,
한편, 상기 노드(600)가 상기 623단계에서 수신한 REG-RSP 메시지의 RS capability의 인코딩 값 중 Bit #0이 1인 경우 즉, 상기 기지국(610)이 상기 노드(600)의 중계국 기능을 허용한 경우에는 상기 노드(600)의 프리앰블 정보가 상기 REG-RSP 메시지에 포함될 수 있다.Meanwhile, when Bit # 0 is 1 of the encoding values of the RS capability of the REG-RSP message received by the
여기서, 본 발명에 따른 REG-RSP 메시지에 포함된, 중계국 기능이 허용된 노드의 프리앰블 정보는 하기 <표 3>에 나타낸 바와 같다. Here, the preamble information of the node allowed for the relay station function included in the REG-RSP message according to the present invention is as shown in Table 3 below.
상기 <표 3>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 프리앰블 인코딩 정보는 상기 인코딩의 이름(RS preamble info), 상기 인코딩의 타입(TBD), 상기 인코딩의 크기(1 바이트), 상기 중계국 기능이 허용된 노드의 프리앰블 정보에 해당하는 인코딩 값을 포함한다. 상기 프리앰블 정보는 중계국 기능을 수행하게 된 상기 노드(600)가 상기 노드의 프리앰블 전송 영역에서 전송할 프리앰블 시퀀스(sequence)에 해당하는 프리앰블 인덱스 혹은 상기 프리앰블 시퀀스를 구분할 수 있는 정보를 포함한다. As shown in Table 3, the preamble encoding information according to the present invention includes the name of the encoding (RS preamble info), the encoding type (TBD), the encoding size (1 byte), and the relay station function. It includes an encoding value corresponding to preamble information of the allowed node. The preamble information includes information capable of distinguishing a preamble index or the preamble sequence corresponding to a preamble sequence to be transmitted by the
따라서, 상기 623단계의 REG-RSP 메시지를 수신하여 중계국 기능 수행이 결정된 상기 노드(600)는 상기 <표 3>의 프리앰블 정보에 해당하는 프리앰블 시퀀스를 전송한다. 여기서, 상기 노드(600)의 프리앰블 시퀀스(sequence) 구성 방법 및 프리앰블 전송 방법 등과 관련된 동작은 본 발명의 범위를 벗어나므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Accordingly, upon receiving the REG-RSP message of
한편, 상기 REG-REQ 메시지에 포함된 상기 <표 1>의 중계 능력 정보와 상기 REG-RSP 메시지에 포함된 상기 <표 2>의 중계 능력 정보는 동일한 인코딩 타입을 가질 수 있으며, 본 발명에서는 상기 각 메시지에 포함된 중계 능력 정보의 의미를 구분하기 위해 두 개의 표로 분리하여 설명하였다.Meanwhile, the relay capability information of <Table 1> included in the REG-REQ message and the relay capability information of <Table 2> included in the REG-RSP message may have the same encoding type. In order to distinguish the meaning of the relay capability information included in each message, the description is divided into two tables.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 상위 중계국과의 릴레이 통신 수행 중 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 상위 중계국, 기지국 간 신호 흐름을 도시하고 있다.FIG. 7 illustrates a signal flow between a node, an upper relay station, and a base station for negotiation of relay station function support during relay communication with an upper relay station in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to another embodiment of the present invention. .
상기 도 7을 참조하면, 먼저 노드(700)는 711단계에서 파워 온 됨에 따라 상위 중계국(740)을 서빙국으로 판단하고 상기 상위 중계국(740)에서 전송하는 하향링크 프리앰블을 수신하여 상기 상위 중계국과의 시스템 동기를 획득한다. 이후, 상기 노드(700)는 713단계에서 상기 상위 중계국(740)과의 초기 레인징 절차를 수행하고, 715단계에서 상기 상위 중계국(740)과의 기본 능력 협상 절차를 수행하기 위해 SBC-REQ 메시지 및 SBC-RSP 메시지를 교환한다. 여기서, 상기 SBC-REQ 메시지 및 SBC-RSP 메시지는 물리 계층 파라미터 등 상기 노드(700)가 지원할 수 있는 기본 능력 정보를 포함한다. 이후, 상기 노드(700)는 717단계에서 상기 상위 중계국(740) 및 상기 기지국(710)과의 통신에 필요한 인증 절차를 수행한다. Referring to FIG. 7, the
이후, 상기 노드(700)는 상기 상위 중계국(740)을 통해서 상기 기지국(710)으로의 등록 절차를 수행하기 위해 719단계에서 상위 중계국(740)으로 REG-REQ 메시지를 전송한다. 상기 REG-REQ 메시지는 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 상기 노드(700)의 중계국 능력 지원 여부에 대한 중계 능력 정보를 포함할 수 있다. 상기 상위 중계국(740)은 721단계에서 상기 수신된 REG-REQ 메시지를 이용하여 상기 노드(700)의 중계국 기능 지원 여부를 판단한다. Thereafter, the
상기 노드(700)가 중계국 기능을 지원할 수 있다고 판단될 시, 상기 상위 중계국(740)은 723단계로 진행하여 상기 기지국(710)으로 상기 노드(700)의 중계국 능력 지원 여부에 대한 중계 능력 정보를 알리기 위해 REG-REQ 메시지를 전달한다. 여기서, 상기 REG-REQ 메시지는 상기 노드(700)를 식별할 수 있는 식별자 정보와, 상기 719단계에서 수신한 REG-REQ 메시지에 포함된 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함한다. 여기서, 상기 식별자 정보는 상기 노드(700)의 MAC 주소나 상기 노드(700)에게 할당된 기본 연결 식별자(Basic CID) 등이 될 수 있다. When it is determined that the
이후, 상기 기지국(710)은 상기 노드(700)의 중계 능력 정보를 수신하고, 725단계에서 상기 노드(700)를 중계국으로 선택할 것인지 결정한다. 상기 중계국 결정을 위한 기준은 상기 기지국(710)의 서비스 영역 확대 및 시스템 용량 증대 등을 포함할 수 있다. 이후, 상기 기지국(710)은 727단계로 진행하여 상기 725단계의 결정 사항을 포함하는 REG-RSP 메시지를 상기 상위 중계국(740)으로 전달한다. 여기서, 상기 REG-RSP 메시지는 상기 노드(700)의 식별자 정보와 상기 725단계의 결정 사항을 나타내는 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 REG-RSP 메시지에 포함된 상기 <표 2>의 중계 능력 정보에는 상기 노드(700)가 중계국 기능을 수행할 수 있는지 여부가 표시된다. 또한, 상기 기지국(710)이 상기 노드(700)가 중계국 기능을 수행한다고 결정한 경우, 상기 727단계에서 상기 기지국(710)이 상기 노드(700)로 전송하는 REG-RSP 메시지에 상기 <표 3>의 중계국 프리앰블 정보를 포함할 수 있다.Thereafter, the
이후, 상기 REG-RSP 메시지를 수신한 상기 상위 중계국(740)은 729단계에서 상기 기지국(710)이 결정한 상기 <표 2>의 중계 능력 정보와 상기 719단계의 상기 REG-REQ 메시지에 포함된 상기 노드(700)의 등록 절차에 필요한 다른 기능 정보에 상응하는 정보를 포함하는 REG-RSP 메시지를 구성하여 상기 노드(700)로 전송한다. 여기서, 상기 상위 중계국(740)이 상기 기지국(710)으로부터 상기 <표 2>의 RS capability 인코딩 값의 Bit #0이 1로 설정되고 상기 <표 3>에 해당하는 상기 노드(700)의 프리앰블 정보를 포함하는 REG-RSP 메시지를 수신한 경우, 상기 729단계에서 상기 상위 중계국(740)이 상기 노드(700)로 전송하는 REG-RSP 메시지에는 동일한 정보가 포함된다. 이후, 상기 노드(700)가 상기 <표 2>의 RS capability 인코딩 값의 Bit #0이 1인 REG-RSP 메시지를 수신하면, 상기 노드(700)는 중계국으로서 동작하게 되고, 상기 <표 3>의 프리앰블 정보를 이용하여 자신의 프리앰블 시퀀스(sequence)를 전송한다.Then, the
여기서, 상기 723단계와 727단계에서 상기 상위 중계국(740)이 상기 기지국(710)에게 상기 노드(700)의 중계 능력 정보를 전송하는 방법은 상기 REG-REQ/RSP 메시지가 아닌 새로운 메시지를 이용할 수 있으며, 상기 노드(700)의 식별자와 상기 노드(700)의 중계 능력 정보 및 상기 노드(700)의 프리앰블 정보를 포함할 수 있음은 물론이다.Here, in
한편, 상기 상위 중계국(740)이 상기 RS capability의 인코딩 값의 Bit #0이 0으로 설정된 상기 719단계의 REG-REQ 메시지를 수신하면, 상기 상위 중계국(740)이 상기 노드(700)가 중계국 기능을 지원할 수 없다고 판단할 수 있으며, 따라서, 상기 기지국(710)이 상기 노드(700)의 중계국 기능 설정을 결정하는 과정이 불필요하므로 상기 노드(700)의 중계국 기능 결정을 위한 상기 723단계와 727단계는 생략할 수 있다.On the other hand, when the
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 기능 지원 협상을 위한 노드, 상위 중계국, 기지국 간 신호 흐름을 도시하고 있다. 여기서, 상위 중계국은 노드와 기지국 간 주고받는 메시지 정보를 읽지 못하고 단순히 메시지를 포워딩하는 기능만 수행할 수 있다. 9 is a diagram illustrating signal flow between a node, an upper relay station, and a base station for negotiation of relay station function support in a broadband wireless communication system using a multi-hop relay method according to another embodiment of the present invention. Here, the upper relay station may not read the message information exchanged between the node and the base station and may simply perform a function of forwarding the message.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 노드(900)는 911단계에서 상위 중계국(940)과의 동기를 획득한 뒤, 913단계에서 상기 상위 중계국(940)을 통한 기지국(910)과의 통신을 설정하기 위한 요청 메시지(REQ MSG)를 상기 상위 중계국(940)으로 전송한다. 여기서, 상기 요청 메시지는 상기 노드(900)의 중계국 능력 지원 여부에 대한 중계 능력 정보(relay capability info)를 포함한다. 이때, 상기 상위 중계국(940)은 915단계에서 상기 요청 메시지를 상기 기지국(910)에게 포워딩한다. Referring to FIG. 9, first, the
이후, 상기 요청 메시지를 수신한 기지국(910)은 917단계에서 상기 요청 메시지의 내용을 처리하고, 본 발명에 따라 상기 노드(900)의 중계 능력 정보를 처리하여 상기 노드(900)의 중계국 기능을 결정한 후, 919단계로 진행하여 상기 노드(900)가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 중계 능력 정보를 포함하는 응답 메시지(RSP MSG)를 상기 상위 중계국(940)으로 전송한다. 이후, 상기 응답 메시지를 수신한 상기 상위 중계국(940)은 921단계에서 상기 응답 메시지를 상기 노드(900)에게 포워딩한다. After receiving the request message, the
이때, 상기 919단계에서 상기 응답 메시지를 상기 상위 중계국(940)으로 전송한 상기 기지국(910)은 923단계에서 상기 중계 능력 정보 및 상기 노드(900)와 상기 상위 중계국(940)이 통신을 수행하는 데 필요한 파라미터 정보 등을 포함하는 지시 메시지(INDICATE MSG)를 상기 상위 중계국(940)에게 전송한다. 이후, 상기 상위 중계국(940)은 925단계에서 상기 지시 메시지로부터 상기 노드(900)가 중계국으로 선택되었는지 여부에 대한 중계 능력 정보 및 상기 노드와의 통신 수행에 필요한 파라미터 정보를 획득한다. In this case, in
이하, 본 발명에 따른 노드, 상위 중계국(RS), 기지국(BS)의 블록 구성도를 설명하기로 한다. 동일한 인터페이스 모듈(통신모듈)을 갖는 상기 노드, 상위 중계국(RS) 및 기지국(BS)은 동일한 블록 구성을 가지므로, 이하 설명에서는 하나의 장치를 가지고 노드, 상위 중계국 및 기지국의 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, a block diagram of a node, an upper relay station (RS), and a base station (BS) according to the present invention will be described. Since the node, the upper relay station RS, and the base station BS having the same interface module (communication module) have the same block configuration, the following description will describe operations of the node, upper relay station, and base station with one device. do.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 노드(혹은 상위 중계국 혹은 기지국)의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명은 제어메시지 처리 위주로 살펴보기로 한다.8 is a block diagram of a node (or higher relay station or base station) according to an embodiment of the present invention. The following description will focus on the control message processing.
먼저, 상기 도 8을 참조하여 노드의 구성을 살펴보면, 제어부(801)는 노드의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따른 중계국 기능 협상 관련 동작을 처리한다. 본 발명에 따라 상기 제어부(801)는 상위 중계국 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 메시지처리부(803)로 제공하고, 상기 상위 중계국 혹은 기지국으로 전송할 메시지를 상기 메시지 생성부(805)로부터 전달받아 상기 인터페이스 모듈(811)로 제공한다. First, referring to FIG. 8, the configuration of a node, the
상기 메시지 처리부(803)는 상위 중계국 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(801)로 통보한다. 본 발명에 따라 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-RSP 메시지 혹은 REG-RSP 메시지를 수신할 경우, 상기 중계 능력 정보를 포함하는 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(801)는 상기 메시지 처리부(803)로부터의 제어정보에 따라 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)를 제어한다.The
상기 메시지 생성부(805)는 상기 제어부(801)의 제어하에 상위 중계국 혹은 기지국에게 송신할 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-REQ 메시지 혹은 REG-RSP 메시지를 생성한다. 상기 메시지 생성부(805)에서 생성된 메시지는 상기 제어부(801)를 통해 상기 인터페이스 모듈(811)로 전달된다.The
상기 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)는 상기 제어부(801)의 제어 하에 상기 중계국 기능 정보 파라미터들에 상응하게 상위 중계국 혹은 기지국과의 필요한 통신 절차를 처리하기 위한 정보를 상기 제어부(801)로 제공한다. The relay station function negotiation
저장부(809)는 상기 노드의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 저장부(809)는 일반적으로 노드가 상위 중계국 혹은 기지국으로 전송할 데이터 및 제어 정보를 저장할 수 있다.The
상기 인터페이스 모듈(811)은 상위 중계국 혹은 기지국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 상기 안테나를 통해 송신한다. 예를 들어, 광대역 무선접속 방식을 사용하는 경우, 상기 기저대역처리부는 상기 RF처리부로부터의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산 및 채널 디코딩하여 원래의 정보데이터를 제어부(801)로 전달한다. 역으로, 상기 제어부(801)로부터의 데이터를 채널인코딩 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 상기 RF처리부로 제공한다.The
다음으로, 상기 도 8을 참조하여 상위 중계국의 구성을 살펴보면, 제어부(801)는 상위 중계국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따른 중계국 기능 협상과 관련된 동작을 처리한다. 본 발명에 따라 상기 제어부(801)는 노드 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 메시지 처리부(803)로 제공하고, 상기 노드 혹은 기지국으로 전송할 메시지를 상기 메시지 생성부(805)로부터 전달받아 상기 인터페이스 모듈(811)로 제공한다. Next, referring to FIG. 8, the configuration of the upper relay station, the
상기 메시지 처리부(803)는 노드 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(801)로 통보한다. 본 발명에 따라 노드로부터 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-REQ 메시지 혹은 REG-RSP 메시지가 수신될 경우, 혹은 기지국으로부터 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-RSP 메시지 혹은 REG-RSP 메시지 혹은 이에 상응하는 메시지가 수신될 경우, 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(801)는 상기 메시지 처리부(803)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다.The
상기 메시지 생성부(805)는 상기 제어부(801)의 제어 하에 기지국에게 송신할 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-REQ 메시지 혹은 REG-RSP 메시지 혹은 이에 상응하는 메시지를 생성하거나, 노드에게 송신할 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-RSP 메시지 혹은 REG-RSP 메시지를 생성하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 여기서, 상기 메시지 생성부(805)에서 생성된 메시지는 상기 제어부(801)를 통해 상기 인터페이스 모듈(811)로 전달된다.The
상기 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)는 상기 제어부(801)의 제어 하에 상기 상위 중계국이 관리하는 노드에게 제공할 중계 능력 정보를 관리하는 기능을 수행한다. The relay station function negotiation
저장부(809)는 상위 중계국의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 저장부(809)는 노드 혹은 기지국으로 전송할 데이터 및 제어 정보를 저장할 수 있다. The
상기 인터페이스 모듈(811)은 노드 혹은 기지국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 상기 안테나를 통해 송신한다. 예를 들어, 광대역 무선접속 방식을 사용하는 경우, 상기 기저대역처리부는 상기 RF처리부로부터의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산 및 채널 디코딩하여 원래의 정보데이터(트래픽 혹은 제어메시지)를 제어부(801)로 전달한다. 역으로, 상기 제어부(801)로부터의 정보데이터를 채널인코딩 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 상기 RF처리부로 제공한다.The
다음으로, 상기 도 8을 참조하여 기지국의 구성을 살펴보면, 제어부(801)는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따른 노드의 중계국 기능 협상 절차와 관련된 동작을 처리한다. 본 발명에 따라 상기 제어부(801)는 노드 혹은 상위 중계국으로부터 수신되는 제어메시지를 메시지 처리부(803)로 제공하고, 상기 노드 혹은 상위 중계국으로 전송할 메시지를 상기 메시지 생성부(805)로부터 전달받아 상기 인터페이스 모듈(811)로 제공한다. Next, referring to FIG. 8, the configuration of the base station, the
상기 메시지 처리부(803)는 노드 혹은 상위 중계국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(801)로 통보한다. 본 발명에 따라 상위 중계국으로부터 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-REQ 메시지 혹은 REG-RSP 메시지 혹은 이에 상응하는 메시지가 수신될 경우나, 노드로부터 상기 <표 1>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-REQ 메시지 혹은 REG-RSP 메시지가 수신될 경우, 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(801)는 상기 메시지 처리부(803)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다.The
상기 메시지 생성부(805)는 상기 제어부(801)의 제어 하에 노드 혹은 상위 중계국으로 송신할 메시지를 생성하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 본 발명에 따라 노드에게 송신할 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-RSP 메시지 혹은 REG-RSP 메시지를 생성하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 혹은, 본 발명에 따라 상위 중계국에게 송신할 상기 <표 2>의 중계 능력 정보를 포함하는 SBC-RSP 메시지 혹은 REG-RSP 메시지 혹은 이에 상응하는 메시지를 생성하여 상기 제어부(801)로 제공한다. 혹은, 본 발명에 따라 중계국 기능을 수행하기로 결정된 노드의 프리앰블 정보를 포함하는 REG-RSP 메시지 혹은 이에 상응하는 메시지를 생성하여 상기 제어부(819)로 제공한다. 여기서, 상기 메시지 생성부(805)에서 생성된 메시지는 상기 제어부(801)를 통해 상기 인터페이스 모듈(811)로 전달된다.The
상기 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)는 상기 제어부(801)의 제어 하에 중계국 기능 협상 절차를 수행하는 노드들을 관리하는 기능을 수행한다. 또한, 본 발명에 따른 상기 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)는 상기 중계국 기능을 지원하는 노드를 중계국으로 선택하기 위한 결정 기능 및 상기 중계국 기능을 지원하기로 결정된 중계국에 해당하는 프리앰블 정보를 결정하는 기능을 수행한다. The relay station function negotiation
저장부(809)는 기지국의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 저장부(809)는 일반적으로 노드 혹은 상위 중계국으로 전송할 데이터 및 제어 정보를 저장할 수 있다.The
상기 인터페이스 모듈(811)은 노드 혹은 상위 중계국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 상기 안테나를 통해 송신한다. 예를 들어, 광대역 무선접속 방식을 사용하는 경우, 상기 기저대역처리부는 상기 RF처리부로부터의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산 및 채널 디코딩하여 원래의 정보데이터(트래픽 혹은 제어메시지)를 제어부(801)로 전달한다. 역으로, 상기 제어부(801)로부터의 정보데이터를 채널인코딩 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 상기 RF처리부로 제공한다.The
상술한 노드, 상위 중계국, 기지국의 구성에서, 상기 제어부(801)는 상기 메시지 처리부(803)와 상기 메시지 생성부(805) 및 상기 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)를 제어한다. 상기 제어부(801)는 상기 메시지 처리부(803)와 상기 메시지 생성부(805)와 상기 중계국 기능 협상 정보 처리부(807)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서 실제로 제품을 구현하는 경우에 이들 모두를 제어부(801)에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 이들 중 일부만을 상기 제어부(801)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.In the above configuration of the node, the upper relay station, and the base station, the
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, 본 발명은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템, 특히, 기지국과 MS 간 직접 링크 채널 상황이 열악한 경우 상기 MS와 상기 기지국 간 다중 홉 릴레이 경로를 제공할 수 있는 중계국을 사용하는 다중 홉 릴레이 광대역 무선 통신 시스템에서, 중계국 기능을 지원하는 노드가 초기 접속 절차를 수행하는 중에 서빙 기지국과의 중계국 기능 협상 절차를 수행할 수 있도록 함으로써, 상기 노드의 중계국 동작 여부를 결정하는데 필요한 시그널링 절차를 제공할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 중계국을 통해 상기 MS에게 상기 기지국과 직접 링크를 이용한 통신을 수행하는 경우와 동일한 서비스 및 기능을 제공할 수 있는 이점이 있다. As described above, the present invention provides a broadband wireless access communication system using an OFDM / OFDMA scheme, in particular, a relay station capable of providing a multi-hop relay path between the MS and the base station when the direct link channel situation between the base station and the MS is poor. In a multi-hop relay broadband wireless communication system using a node, a node supporting a relay station function may perform a relay station function negotiation procedure with a serving base station while performing an initial access procedure, thereby determining whether the node operates. There is an advantage that can provide the necessary signaling procedure. In addition, there is an advantage that can provide the same service and function to the MS through the relay station to perform the communication using the direct link with the base station.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |